Prinsipper for avbildning (geometrisk avbildning) av optiske mikroskoper
Bare når åpningsvinkelen til et objekt til det menneskelige øyet ikke er mindre enn en viss verdi, kan det blotte øye skille detaljene. Denne størrelsen kalles visuell oppløsning ε. Under optimale forhold, det vil si når belysningen av objektet er 50~70lx og kontrasten er stor, kan den nå 1'. For enklere observasjon økes denne mengden vanligvis til 2', og dette tas som gjennomsnittlig okularoppløsning.
Størrelsen på objektets synsvinkel er relatert til lengden på objektet og avstanden fra objektet til øyet. Det er en formel y=Lε
Avstanden L kan ikke gjøres veldig liten fordi øynenes justeringsevne har en viss grense. Spesielt når øynene jobber nær grenseområdet for justeringsevnen, vil synet være ekstremt slitent. For standard (ansiktsvisning) er den optimale visningsavstanden 250mm (frisynsavstand). Dette betyr at uten instrumenter kan øyne med en visuell oppløsning på ε=2' tydelig skille detaljene til objekter med en størrelse på 0,15 mm.
Når du observerer objekter med en synsvinkel mindre enn 1', må et forstørrelsesinstrument brukes. Forstørrelsesglass og mikroskop brukes til å observere objekter som er plassert nær observatøren og bør forstørres.
(1) Bildeprinsippet for forstørrelsesglass
En optisk linse laget av glass eller andre gjennomsiktige materialer med en buet overflate kan forstørre objekter til bilder. Det optiske banediagrammet er vist i figur 1. Objektet AB plassert innenfor objektsidens fokus F har størrelsen y, og forstørres til et virtuelt bilde A'B' med størrelsen y'.
Forstørrelse av forstørrelsesglass
Γ=250/f'
Der 250--frisynsavstand er enheten mm
f'--brennvidde for forstørrelsesglass, enheten er mm
Forstørrelsesforholdet refererer til forholdet mellom synsvinkelen til et objektbilde observert med et forstørrelsesglass i en avstand på 250 mm og synsvinkelen til et objekt observert uten forstørrelsesglass.
(2) Imaging prinsipp av mikroskop
Mikroskoper og forstørrelsesglass spiller samme rolle, som er å forstørre nærliggende små gjenstander til et forstørret bilde som menneskeøyne kan observere. Det er bare det at et mikroskop kan ha høyere forstørrelse enn et forstørrelsesglass.
Skjematisk diagram av et objekt som avbildes med et mikroskop. For enkelhets skyld viser figuren objektivlinsen L1 og okularet L2 som en enkelt linse. Objekt AB er plassert foran objektivlinsen, og avstanden fra objektivlinsen er større enn brennvidden til objektivlinsen, men mindre enn to ganger brennvidden til objektivlinsen. Derfor, etter at den har passert gjennom objektivlinsen, vil den uunngåelig danne et invertert forstørret ekte bilde A'B'. A'B' er plassert ved objektfokus F2 på okularet, eller svært nær F2. Det forstørres deretter til et virtuelt bilde A''B'' gjennom okularet for observasjon av øynene. Posisjonen til det virtuelle bildet A''B'' avhenger av avstanden mellom F2 og A'B', som kan være uendelig (når A'B' er plassert på F2) eller på observatørens tilsynelatende avstand (Når A' B' er til høyre for fokus F2 i figuren). Okularer fungerer som et forstørrelsesglass. Den eneste forskjellen er at det øyet ser gjennom okularet ikke er selve objektet, men bildet av objektet som har blitt forstørret en gang av objektivlinsen.
